Hva er hensikten med ATP i fotosyntesen?

August 6

Hva er hensikten med ATP i fotosyntesen?

Planter, alger og noen bakterier produserer sin egen mat gjennom fotosyntesen. Generelle reaksjonen for fotosyntesen bruker sollys til å konvertere seks vannmolekyler og seks karbondioksid molekyler til seks oksygen molekyler og ett glukose molekyl. Men er den faktiske prosessen ganske komplisert med sollys og vann blir brukt til å generere en energi molekyl kalt adenosin trifosfat (ATP) som driver syntesen av glukose fra karbondioksid. Uten ATP, reaksjonene oppretter glukose grind til en stopper og mat produksjon opphører.

ATP

Celler bruker ATP for å lagre energien som trengs til å kjøre mange mobilnettet prosesser, inkludert reaksjonene som genererer sukker under fotosyntese. Hovedstrukturen ATP er en ribose sukker knyttet til adenine, et purine molekyl også brukt i DNA og RNA monomerer. Denne strukturen er tre fosfat grupper knyttet til ribose. Fjerning av en fosfatgruppe fra ATP produserer ADP (adenosindifosfat) frigjøre energi som kan brukes til å drive andre reaksjoner i cellen. Omvendt kan cellen lagre energi ved å legge fosfatgruppe til ADP generere ATP.

Fotosyntese

Alle organismer trenger mat å gi energi til å opprettholde livet. Organismer som planter gjør sin egen mat gjennom fotosyntesen og dermed produsere maten for organismer som avhenger av planter for maten. Reaksjonene av fotosyntese kan grupperes i lys reaksjonene og mørk reaksjonene. Lys reaksjonene generere energi fra sollys og vann, mens mørke reaksjonene bruker karbondioksid for å syntetisere mat molekyler, spesielt glyceraldhyde-3-fosfat, som senere blir konvertert til glukose av cellen.

Lys reaksjoner

I lys reaksjoner, også kalt photophosphorylation, bruker pigment klorofyll sollys til energi elektronene som brukes til å opprette en proton gradient over en membran. Elektronet tapt av klorofyll erstattes fra en vann molekylet, til slutt redusere vann til protoner (hydrogen ioner) og diatomic oksygen. Protoner strømmen tilbake over membranen gjennom et enzym kalt ATP syntase, som bruker energi for å lage ATP. Denne ATP brukes deretter til makten i mørket reaksjoner i fotosyntesen.

Dark reaksjoner

I mørket reaksjoner, er også kjent som Calvin syklusen, karbondioksid knyttet til et molekyl kalt ribulose bisphosphate for å opprette glukose. ATP og et annet molekyl kalt NADPH også genereres i lys reaksjonene er nødvendig for å drive de enzymatiske reaksjonene. Tre molekyler av karbondioksid er nødvendig for å produsere et eneste molekyl av glyceraldehyde 3-fosfat, forbruker ni molekyler av ATP i prosessen. Brukte ATP blir ADP, krever lys reaksjonene konvertere tilbake til ATP.

C-4 Pathway

Planter tilpasset tropiske eller tørre miljøer ansikt en problem med den konvensjonelle pathway brukes av planter i tempererte klima. Dette problemet oppstår mellom behovet for karbondioksid under mørke reaksjonene samtidig redusere vanntap dagtid når lyset reaksjonene opererer. Disse plantene har klart å løse dette dilemmaet ved lagring av karbondioksid i andre molekyler i løpet av natten for bruk i dagslys timer når sollys er tilgjengelig til å generere ATP. Dette gjør at plantene å lukke sine spalteåpning, åpninger i bladet som tillater gassutveksling, i dagslys og redusere vanntap.